(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部に配設されたビードコア間で延在し、そのビードコアの周りでタイヤ径方向外側に巻き上げられたカーカスプライと、
前記ビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に亘って前記カーカスプライを包み込むように配設されたチェーハーとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
タイヤ幅方向内側に位置する前記チェーハーの巻き込み側コードは、チェーハー内側端からタイヤ径方向内側に７ｍｍの位置を通るタイヤ円周線と交わる第１交点と、前記ビードコアのタイヤ幅方向最内端を通るタイヤ円周線と交わる第２交点とを結ぶ第１直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度が２０〜４０°となるように配置され、かつ第１交点と第２交点との間でタイヤ径方向外側に凸となる円弧状をなしており、
タイヤ幅方向外側に位置する前記チェーハーの巻上げ側コードは、チェーハー外側端からタイヤ径方向内側に７ｍｍの位置を通るタイヤ円周線と交わる第３交点と、前記ビードコアのタイヤ幅方向最内端を通るタイヤ円周線と交わる第４交点とを結ぶ第２直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度が３０〜５０°となるように配置され、かつ第３交点と第４交点との間でタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化が５°以下であり、
前記第２交点からタイヤ径方向外側に２０ｍｍの位置を通るタイヤ円周線が前記巻き込み側コードと第５交点で交わり、前記第５交点から前記第１直線までのタイヤ周方向距離が２ｍｍ以上かつ１２ｍｍ以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記第１交点と前記第２交点との間の前記巻き込み側コードは、曲率半径が１００ｍｍ以上かつ３５０ｍｍ以下の円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記第３交点を通るタイヤ円周線と前記第４交点を通るタイヤ円周線との中間に位置するタイヤ円周線が前記巻上げ側コードと第６交点で交わり、前記第６交点から前記第２直線までのタイヤ周方向距離が０ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部の耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りラジアルタイヤにおいて、特に産業車両や建設車両などの重量が重い車両に使用されるタイヤでは、ビードコアの周りで巻き上げたカーカスプライの巻き上げ端を起点としてセパレーションなどの故障を起こす懸念があり、ビード部の耐久性を向上するためにチェーハーを設けることが一般的に行われている。チェーハーは、ビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に亘ってカーカスプライを包み込むように配設される（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
ところで、ビード部において、タイヤ幅方向内側ではタイヤ周方向のせん断変形が支配的であり、一方、タイヤ幅方向外側ではタイヤ径方向の圧縮変形が支配的であることが知られている。よって、これらの変形に対してチェーハーにより効果的に補強を行うことで、ビード部の耐久性を向上することができる。
【０００４】
特許文献１では、チェーハーのタイヤ径方向に対するスチールコードの傾斜角度が、タイヤ幅方向内側及び外側のいずれのチェーハー端部においても０〜１０°となっているため、特にタイヤ幅方向内側におけるタイヤ周方向のせん断変形に対する補強効果は十分でない。
【０００５】
また、特許文献２では、ビード部補強層（チェーハーに相当）におけるスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度につき、タイヤの外側及び内側それぞれのタイヤ径方向最外方終端部の傾斜角度が２２〜３５°の範囲にあり、ビードコアの断面図形の重心を通るタイヤ回転軸と平行な直線近傍におけるタイヤの外側及び内側それぞれの位置での傾斜角度は、前記最外方終端部の傾斜角度に５〜５０°の範囲内の角度を加えた角度を有する構成となっている。この構成によれば、ビードコアの周囲において、タイヤ幅方向内側及び外側のいずれの変形に対してもある程度の補強を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、特許文献２のチェーハーのスチールコードは、タイヤ径方向最外方終端部の付近と、ビードコアの断面図形の重心を通るタイヤ回転軸と平行な直線近傍との間で急激に角度を変化させているため、その部分に剛性段差が発生し故障の原因となるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１６４８３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ビード部のタイヤ幅方向内側及び外側における変形を効果的に抑制でき、ビード部の耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部に配設されたビードコア間で延在し、そのビードコアの周りでタイヤ径方向外側に巻き上げられたカーカスプライと、前記ビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に亘って前記カーカスプライを包み込むように配設されたチェーハーとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ幅方向内側に位置する前記チェーハーの巻き込み側コードは、チェーハー内側端からタイヤ径方向内側に７ｍｍの位置を通るタイヤ円周線と交わる第１交点と、前記ビードコアのタイヤ幅方向最内端を通るタイヤ円周線と交わる第２交点とを結ぶ第１直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度が２０〜４０°となるように配置され、かつ第１交点と第２交点との間でタイヤ径方向外側に凸となる円弧状をなしており、タイヤ幅方向外側に位置する前記チェーハーの巻上げ側コードは、チェーハー外側端からタイヤ径方向内側に７ｍｍの位置を通るタイヤ円周線と交わる第３交点と、前記ビードコアのタイヤ幅方向最内端を通るタイヤ円周線と交わる第４交点とを結ぶ第２直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度が３０〜５０°となるように配置され、かつ第３交点と第４交点との間でタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化が５°以下であり、前記第２交点からタイヤ径方向外側に２０ｍｍの位置を通るタイヤ円周線が前記巻き込み側コードと第５交点で交わり、前記第５交点から前記第１直線までのタイヤ周方向距離が２ｍｍ以上かつ１２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気入りラジアルタイヤでは、タイヤ幅方向内側に位置するチェーハーの巻き込み側コードがタイヤ径方向外側に凸となる円弧状をなしているため、急激な角度変化による剛性段差を防ぐことができる。さらに、第５交点から第１直線までのタイヤ周方向距離を上記範囲とすることで、チェーハー内側端付近においてコードのタイヤ周方向に対する角度を適切に小さくできるため、タイヤ周方向のせん断変形を効果的に抑制できる。一方、タイヤ幅方向外側に位置するチェーハーの巻上げ側コードは略直線状となるため、チェーハー外側端付近においてコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が小さくなり過ぎず、タイヤ径方向の圧縮変形を効果的に抑制できる。よって、本発明によれば、ビード部のタイヤ幅方向内側及び外側における変形を効果的に抑制できるため、ビード部の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
上記において、前記第１交点と前記第２交点との間の前記巻き込み側コードは、曲率半径が１００ｍｍ以上かつ３５０ｍｍ以下の円弧状であることが好ましい。この構成によれば、チェーハー内側端付近においてコードのタイヤ周方向に対する角度を適切に小さくできるため、タイヤ周方向のせん断変形を良好に抑制できる。
【００１２】
上記において、前記第３交点を通るタイヤ円周線と前記第４交点を通るタイヤ円周線との中間に位置するタイヤ円周線が前記巻上げ側コードと第６交点で交わり、前記第６交点から前記第２直線までのタイヤ周方向距離が０ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下であることが好ましい。この構成によればチェーハー外側端付近においてコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を適切に保持できるため、タイヤ径方向の圧縮変形を良好に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【図２】図１のタイヤのビード部を拡大して示す図
【図３】チェーハーの展開図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１，２に示した空気入りラジアルタイヤＴは、一対のビード部１と、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部３とを備える。ビード部１には、ゴム被覆したビードワイヤを積層巻回した収束体よりなる環状のビードコア１１と、そのビードコア１１のタイヤ径方向外側に位置するビードフィラー１２とが配設されている。
【００１５】
カーカスプライ４は、一対のビード部１に配設されたビードコア１１間で延在し、そのビードコア１１の周りでタイヤ径方向外側に巻き上げられている。４Ｅは、そのカーカスプライ４の巻き上げ端である。カーカスプライ４は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に配列したプライコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。プライコードとしては、スチールコードや、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードが好適に使用される。
【００１６】
カーカスプライ４の内側には、タイヤＴの内周面を構成するインナーライナー５が設けられている。インナーライナー５は、タイヤ内に充填された気体の透過を阻止する機能を有する。
【００１７】
チェーハー６は、ビードコア１１の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に亘ってカーカスプライ４を包み込むように配設されている。６Ｅｉは、タイヤ幅方向内側に位置するチェーハー６の内側端であり、６Ｅｏは、タイヤ幅方向外側に位置するチェーハー６の外側端である。
【００１８】
この実施形態に係るタイヤＴでは、チェーハー６の内側端６Ｅｉが、カーカスプライ４の巻き上げ端４Ｅよりもタイヤ径方向外側に配されている。これにより、カーカスプライ４の巻き上げ端４Ｅにおけるセパレーションなどの故障を有効に抑制することができる。かかる位置関係は、規定リム装着時において成立していればよい。規定リム装着時とは、タイヤサイズに対応してＪＡＴＭＡで定められた標準となるリムに装着し、ＪＡＴＭＡで定められた内圧とした状態を指す。
【００１９】
図３は、チェーハー６の一部を示す展開図であり、上下方向がタイヤ径方向ＲＤ、左右方向がタイヤ周方向ＰＤである。チェーハー６は、タイヤ径方向ＲＤに対して斜めに配列した複数のコード２０をトッピングゴムで被覆して形成されているが、図３では説明の便宜のためコード２０を１本のみ示している。コード２０は、有機繊維コードでも構わないが、補強効果を高める観点からスチールコードであることが好ましい。チェーハー６の内側端６Ｅｉから外側端６Ｅｏまでの長さＬは、５０ｍｍ以上かつ１２０ｍｍ以下である。
【００２０】
チェーハー６に配列されたコード２０のうち、タイヤ幅方向内側に位置する部分を巻き込み側コード２０ａとする。巻き込み側コード２０ａと、チェーハー内側端６Ｅｉからタイヤ径方向内側に７ｍｍの位置を通るタイヤ円周線Ｚ１とが交わる点を第１交点２１とする。また、巻き込み側コード２０ａと、ビードコア１１のタイヤ幅方向最内端１１Ｅを通るタイヤ円周線Ｚ２とが交わる点を第２交点２２とする。このとき、巻き込み側コード２０ａは、第１交点２１と第２交点２２とを結ぶ仮想の第１直線Ｓ１のタイヤ周方向ＰＤに対する傾斜角度α１が２０〜４０°となるように配置される。巻き込み側コード２０ａは、好ましくは傾斜角度α１が２５〜３５°となるように配置される。巻き込み側コード２０ａの傾斜角度α１が２０°よりも小さいと、カーカスプライ４との層間での歪みが大きくなり、耐久性の悪化に繋がる。一方、巻き込み側コード２０ａの傾斜角度α１が４０°よりも大きいと、チェーハー端での周方向せん断歪みが大きくなる。
【００２１】
巻き込み側コード２０ａは、第１交点２１と第２交点２２との間でタイヤ径方向外側に凸となる円弧状をなしている。このとき、第１交点２１と第２交点２２との間の巻き込み側コード２０ａは、曲率半径が１００ｍｍ以上かつ３５０ｍｍ以下の円弧状であることが好ましく、２００ｍｍ以上かつ３５０ｍｍ以下の円弧状であることがより好ましい。曲率半径が１００ｍｍよりも小さいと、巻き込み側コード２０ａと巻上げ側コード２０ｂ（詳しくは後述する）との境界で傾斜角度が急激に変化する傾向となる。一方、曲率半径が３５０ｍｍよりも大きいと、チェーハー内側端６Ｅｉ付近において巻き込み側コード２０ａのタイヤ周方向ＰＤに対する傾斜角度が大きくなるため、タイヤ周方向ＰＤのせん断変形を抑制する効果が小さい。
【００２２】
さらに、第２交点２２からタイヤ径方向外側に２０ｍｍの位置を通るタイヤ円周線Ｚ５が巻き込み側コード２０ａと第５交点２５で交わり、この第５交点２５から第１直線Ｓ１までのタイヤ周方向距離Ｄ１が２ｍｍ以上かつ１２ｍｍ以上であり、好ましくは２ｍｍ以上かつ８ｍｍ以下である。第５交点２５から第１直線Ｓ１までのタイヤ周方向距離Ｄ１が２ｍｍよりも短いと、結果的に巻き込み側コード２０ａの曲率半径が大きくなり、チェーハー内側端６Ｅｉ付近において巻き込み側コード２０ａのタイヤ周方向ＰＤに対する傾斜角度が大きくなるため、タイヤ周方向ＰＤのせん断変形を抑制する効果が小さい。一方、第５交点２５から第１直線Ｓ１までのタイヤ周方向距離Ｄ１が１２ｍｍよりも長いと、結果的に巻き込み側コード２０ａの曲率半径が小さくなり、巻き込み側コード２０ａと巻上げ側コード２０ｂ（詳しくは後述する）との境界で傾斜角度が急激に変化する傾向となる。
【００２３】
チェーハー６に配列されたコード２０のうち、タイヤ幅方向外側に位置する部分を巻上げ側コード２０ｂとする。巻上げ側コード２０ｂと、チェーハー外側端６Ｅｏからタイヤ径方向内側に７ｍｍの位置を通るタイヤ円周線Ｚ３とが交わる点を第３交点２３とする。また、巻上げ側コード２０ｂと、ビードコア１１のタイヤ幅方向最内端１１Ｅを通るタイヤ円周線Ｚ４とが交わる点を第４交点２４とする。このとき、巻上げ側コード２０ｂは、第３交点２３と第４交点２４とを結ぶ仮想の第２直線Ｓ２のタイヤ周方向ＰＤに対する傾斜角度α２が３０〜５０°となるように配置される。巻上げ側コード２０ｂは、好ましくは傾斜角度α２が３５〜４５°となるように配置される。巻上げ側コード２０ｂの傾斜角度α２が３０°よりも小さいと、カーカスプライ４との層間での歪みが大きくなり、耐久性の悪化に繋がる。一方、巻上げ側コード２０ｂの傾斜角度α２が５０°よりも大きいと、巻上げ側コード２０ｂとカーカスプライ４のプライコードとの交差角度が小さくなるためビード部１の張り出し変形が大きくなり、耐久性の悪化に繋がる。
【００２４】
巻上げ側コード２０ｂは、第３交点２３と第４交点２４との間でタイヤ径方向外側に凸となる円弧状をなしていることが好ましい。これにより、巻上げ側コード２０ｂが、第３交点２３と第４交点２４との間における急激な角度変化を防ぐことができる。
【００２５】
巻上げ側コード２０ｂは、第３交点２３と第４交点２４との間でタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化が５°以下であり、好ましくは５°未満である。すなわち、巻上げ側コード２０ｂは、第３交点２３と第４交点２４との間で第２直線Ｓ２と略一致することが好ましい。
【００２６】
さらに、第３交点２３を通るタイヤ円周線Ｚ３と第４交点２４を通るタイヤ円周線Ｚ４との中間に位置するタイヤ円周線Ｚ６が巻上げ側コード２０ｂと第６交点２６で交わり、この第６交点２６から第２直線Ｓ２までのタイヤ周方向距離Ｄ２が０ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下であること好ましく、０ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下であることがより好ましい。タイヤ周方向距離Ｄ２がこの範囲であれば、チェーハー外側端６Ｅｏ付近において巻上げ側コード２０ｂのタイヤ周方向ＰＤに対する傾斜角度を適切に保持できるため、タイヤ径方向ＰＤの圧縮変形を良好に抑制できる。
【００２７】
巻き込み側コード２０ａと巻上げ側コード２０ｂの境界部分、具体的には第２交点２２と第４交点２４との間の部分は、略直線となっており、巻き込み側コード２０ａの円弧状部分及び巻上げ側コード２０ｂの円弧状部分と可能な限り滑らかに連続するように設定される。
【００２８】
チェーハー６のエンド数（コード２０の幅方向１インチ当たりのコード本数）は、第１交点２１と第２交点２２との間で７．０本以上かつ１３．０本以下が好ましく、第３交点２３から第４交点２４との間で８．０本以上かつ１３．０本以下が好ましい。チェーハー６のエンド数がこれらの範囲であれば、コード２０のタイヤ周方向に対する傾斜角度が所望の範囲となるため、ビード部１のタイヤ幅方向内側及び外側における変形を効果的に抑制できる。
【００２９】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、ビード部１を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。例えば、カーカスプライ４は少なくとも１枚が配設されてあればよく、複数枚を重ねて配設することも可能である。
【００３０】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、ビード部の耐久性に優れるため、トラックやバス、産業車両、建設車両などの車両重量が重い車両に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤとして有用である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示すため、ビード部の耐久性試験を行ったので、以下に説明する。試験に供したタイヤのサイズは１１Ｒ２２．５であり、ＪＡＴＭＡ規定のリムサイズのリムに装着した。
【００３２】
耐久性試験では、内圧９００ｋＰａ、速度４０ｋｍ／ｈの条件下で、荷重をＪＡＴＭＡ正規条件の２３０％から開始して段階的に負荷を上げつつ、ドラム上で走行させた。ビード部の故障により走行不能になった時点で試験を終了し、走行距離で評価した。
【００３３】
実施例１
図１〜３に示すタイヤ構造を備えるものを実施例１とした。第５交点２５から第１直線Ｓ１までのタイヤ周方向距離Ｄ１を２．７ｍｍ、第６交点２６から第２直線Ｓ２までのタイヤ周方向距離Ｄ２を１．４ｍｍとした。
【００３４】
比較例１
図１〜３に示すタイヤ構造において、第５交点２５から第１直線Ｓ１までのタイヤ周方向距離Ｄ１を１．８ｍｍ、第６交点２６から第２直線Ｓ２までのタイヤ周方向距離Ｄ２を２．０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同じとした。
【００３５】
比較例２
図１〜３に示すタイヤ構造において、巻き込み側コードを第１交点と第２交点との間で角度変化が生じない（略直線）ようにし、かつ巻上げ側コードを第３交点と第４交点との間でタイヤ径方向内側に凸となる円弧状としたこと以外は、実施例１と同じとした。
【００３６】
耐久性試験の結果は、比較例１が９０００ｋｍ、比較例２が１１０００ｋｍ、実施例１が１３０００ｋｍであり、実施例１では、ビード部のタイヤ幅方向内側及び外側における変形を効果的に抑制できており、ビード部の耐久性が改善されていることが分かる。
【符号の説明】
【００３７】
１      ビード部
２      サイドウォール部
３      トレッド部
４      カーカスプライ
５      インナーライナー
６      チェーハー
６Ｅｉ  チェーハー内側端
６Ｅｏ  チェーハー外側端
１１    ビードコア
１２    ビードフィラー
【図１】
0005309240.tif 000002
【図２】
0005309240.tif 000003
【図３】
0005309240.tif 000004